(57)【要約】【課題】送り軸を駆動するサーボモータの高速回転数側の出力トルクを有効利用し、位置決めに要する時間を短縮可能な数値制御方法及びその装置を提供する。【解決手段】加速度設定部１４が、送り軸作動期間の第１及び第２加速度減少期間Ｔ３，Ｔ４内において、加速度減少速度を第１加速度減少速度ａ２から第１加速度減少速度ａ２よりも大きな第２加速度減少速度ａ３に切替えることで、送り軸７の加速度減少速度をサーボモータ７ａの最大出力トルク特性に接近させることができ、サーボモータ８ａの高速回転数側の最大出力トルクを有効利用することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータと、このサーボモータによって駆動される送り軸とを有すると共に、前記送り軸の加速開始時に加速度を増加させる加速度増加期間と前記送り軸の加速終了時に加速度を減少させる加速度減少期間とを有する数値制御方法において、
前記加速度減少期間内において、前記送り軸の加速度減少速度を第１の加速度減少速度から第２の加速度減少速度に切替えることを特徴とする数値制御方法。
【請求項２】
前記第１の加速度減少速度は前記第２の加速度減少速度よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載の数値制御方法。
【請求項３】
前記加速度減少速度を前記送り軸の送り速度に基づき設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の数値制御方法。
【請求項４】
前記送り軸の駆動制御は、加速度増加期間と加速度減少期間との間に定加速度期間を有すると共に、前記加速度減少期間は第１の加速度減少速度で前記送り軸を制御する第１加速度減少期間とこの第１加速度減少期間に連続して第２の加速度減少速度で前記送り軸を制御する第２加速度減少期間とから構成され、
加速度増加期間をＴ１、定加速度期間をＴ２、第１加速度減少期間をＴ３、第２加速度減少期間をＴ４、定加速度期間Ｔ２後の前記送り軸の送り速度をＶ２、第２加速度減少期間Ｔ４後の前記送り軸の送り速度をＶ１、定加速度期間Ｔ２の前記送り軸の第１加速度をＡ１、第２加速度減少期間Ｔ４開始時の前記送り軸の第２加速度をＡ２としたとき、
前記第１加速度Ａ１を、
Ａ１＝２×Ｖ２／（Ｔ１＋２×Ｔ２）
とすると共に、前記第２加速度Ａ２を、
Ａ２＝（２×（Ｖ１−Ｖ２）−Ａ１×Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）
としたことを特徴とする請求項３に記載の数値制御方法。
【請求項５】
サーボモータと、このサーボモータによって駆動される送り軸とを有すると共に、前記送り軸の加速開始時に加速度を増加させる加速度増加期間と前記送り軸の加速終了時に加速度を減少させる加速度減少期間とを有する数値制御装置において、
前記送り軸を所定の加速度で送り制御する加速制御手段と、
前記加速度を設定する加速度設定手段とを有し、
この加速度設定手段は、前記加速度減少期間内において、加速度減少速度を第１の加速度減少速度から第２の加速度減少速度に切替え可能としたことを特徴とする数値制御装置。
【請求項６】
前記第１の加速度減少速度は前記第２の加速度減少速度よりも小さく設定したことを特徴とする請求項５に記載の数値制御装置。
【請求項７】
前記加速度設定手段は、前記加速度減少速度を前記送り軸の送り速度に基づき設定したことを特徴とする請求項５または６に記載の数値制御装置。
【請求項８】
前記送り軸の駆動制御は、加速度増加期間と加速度減少期間との間に定加速度期間を有すると共に、前記加速度減少期間は第１の加速度で前記送り軸を制御する第１加速度減少期間とこの第１加速度減少期間に連続して第２の加速度で前記送り軸を制御する第２加速度減少期間とから構成され、
加速度増加期間をＴ１、定加速度期間をＴ２、第１加速度減少期間をＴ３、第２加速度減少期間をＴ４、定加速度期間Ｔ２後の前記送り軸の送り速度をＶ２、第２加速度減少期間Ｔ４後の前記送り軸の送り速度をＶ１、定加速度期間Ｔ２の前記送り軸の第１加速度をＡ１、第２加速度減少期間Ｔ４開始時の前記送り軸の第２加速度をＡ２としたとき、
前記加減速度設定手段は、前記第１加速度Ａ１を、
Ａ１＝２×Ｖ２／（Ｔ１＋２×Ｔ２）
とすると共に、前記第２加速度Ａ２を、
Ａ２＝（２×（Ｖ１−Ｖ２）−Ａ１×Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）
としたことを特徴とする請求項７に記載の数値制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械等の送り軸を駆動するサーボモータを制御する数値制御方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工作機械の送り軸を位置決めする数値制御装置（ＮＣ装置）は、ワークを加工するためのＮＣプログラムを読取り、送り軸を目標位置に移動するための制御指令をサーボ機構に送信する。サーボ機構は、送り軸を駆動するサーボモータと駆動回路等の駆動装置からなり、ＮＣ装置から送られた制御指令に応じて送り軸を駆動制御する。送り軸の位置と速度は、サーボモータに設けられたエンコーダの検出信号から検出され、駆動装置は、これらの位置と速度の信号を受けて位置制御と速度制御とを行う。
【０００３】
図６は、サーボモータの出力トルクと回転数との関係を示す特性図である。図６に示すように、サーボモータの機構上、サーボモータの低中速回転数領域の最大出力トルクＬａに比べて高速回転数領域の最大出力トルクＬｂは低い特性を有している。送り軸の駆動制御において、必要トルクが最大出力トルクＬａ及びＬｂを上回ると、制御指令に対する実速度の遅れが発生し、オーバーシュート量の増加、更には、作動部材の干渉による主軸の破損等の問題も生じる。
【０００４】
従って、前記オーバーシュートの発生を防止するため、図７に示すように、通常ＮＣ装置の送り軸における制御特性ＬＭをサーボモータの最大出力トルクＬａ及びＬｂで規定される領域内に設定している。特に、制御系の簡略化を目的として、制御特性ＬＭの加速度増加期間における加速度増加速度の時定数と加速度減少期間における加速度減少速度の時定数とは同一に設定されている。尚、トルクと加速度とは比例関係にあるため、説明の便宜上、図７では制御特性ＬＭとサーボモータの出力トルク特性図とを併記している。
【０００５】
特許文献１は、加速度増加速度の時定数と加速度減少速度の時定数とを異ならせると共に、加速度増加速度の時定数を加速度減少速度の時定数よりも小さくする技術が提案されている。特許文献１によれば、送り軸を駆動するサーボモータの出力トルクを全回転数領域に亙って有効に利用でき、短時間で送り軸の位置決めが可能である。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４０３６２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のＮＣ装置は、加速度増加速度の時定数を加速度減少速度の時定数よりも小さくするため、加速度減少期間の開始点をサーボモータの最大出力トルクＬａ領域内に設定することができ、送り軸の制御特性ＬＭの最大加速度領域を最大出力トルクＬａと一致させることも可能である。
【０００８】
しかしながら、特許文献１のＮＣ装置では、図７に示すように、サーボモータの最大出力トルクＬａを有効利用することで、今まで使用されなかった領域１を減少できる反面、加速度減少期間の開始点が低回転数側に移行するため、逆に使用されない領域２が増加するという新たな問題が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、送り軸を駆動するサーボモータの高速回転数側の出力トルクを有効利用し、位置決めに要する時間を短縮可能な数値制御方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の数値制御方法は、サーボモータと、このサーボモータによって駆動される送り軸とを有すると共に、前記送り軸の加速開始時に加速度を増加させる加速度増加期間と前記送り軸の加速終了時に加速度を減少させる加速度減少期間とを有するものである。
【００１１】
請求項１の発明は、前記加速度減少期間内において、前記送り軸の加速度減少速度を第１の加速度減少速度から第２の加速度減少速度に切替えることを特徴とする。請求項１の発明では、加速度減少期間内の送り軸の加速度減少速度を、単一の加速度減少速度を用いる場合に比べて、サーボモータの最大出力トルク特性に近似することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１の加速度減少速度は前記第２の加速度減少速度よりも小さく設定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記加速度減少速度を前記送り軸の送り速度に基づき設定したことを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記送り軸の駆動制御は、加速度増加期間と加速度減少期間との間に定加速度期間を有すると共に、前記加速度減少期間は第１の加速度減少速度で前記送り軸を制御する第１加速度減少期間とこの第１加速度減少期間に連続して第２の加速度減少速度で前記送り軸を制御する第２加速度減少期間とから構成され、加速度増加期間をＴ１、定加速度期間をＴ２、第１加速度減少期間をＴ３、第２加速度減少期間をＴ４、定加速度期間Ｔ２後の前記送り軸の送り速度をＶ２、第２加速度減少期間Ｔ４後の前記送り軸の送り速度をＶ１、定加速度期間Ｔ２の前記送り軸の第１加速度をＡ１、第２加速度減少期間Ｔ４開始時の前記送り軸の第２加速度をＡ２としたとき、前記第１加速度Ａ１を、
Ａ１＝２×Ｖ２／（Ｔ１＋２×Ｔ２）
とすると共に、前記第２加速度Ａ２を、
Ａ２＝（２×（Ｖ１−Ｖ２）−Ａ１×Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）
としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、サーボモータと、このサーボモータによって駆動される送り軸とを有すると共に、前記送り軸の加速開始時に加速度を増加させる加速度増加期間と前記送り軸の加速終了時に加速度を減少させる加速度減少期間とを有する数値制御装置において、  前記送り軸を所定の加速度で送り制御する加速制御手段と、前記加速度を設定する加速度設定手段とを有し、この加速度設定手段は、前記加速度減少期間内において、加速度減少速度を第１の加速度減少速度から第２の加速度減少速度に切替え可能としたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明では、加速度減少期間内の送り軸の加速度減少速度を第１の加速度減少速度から第２の加速度減少速度に切替え可能とする加減速度設定手段を有するため、単一の加速度減少速度を用いる場合に比べて、サーボモータの最大出力トルク特性に近似することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記第１の加速度減少速度は前記第２の加速度減少速度よりも小さく設定したことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５または６の発明において、前記加速度設定手段は、前記加速度減少速度を前記送り軸の送り速度に基づき設定したことを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記送り軸の駆動制御は、加速度増加期間と加速度減少期間との間に定加速度期間を有すると共に、前記加速度減少期間は第１の加速度で前記送り軸を制御する第１加速度減少期間とこの第１加速度減少期間に連続して第２の加速度で前記送り軸を制御する第２加速度減少期間とから構成され、加速度増加期間をＴ１、定加速度期間をＴ２、第１加速度減少期間をＴ３、第２加速度減少期間をＴ４、定加速度期間Ｔ２後の前記送り軸の送り速度をＶ２、第２加速度減少期間Ｔ４後の前記送り軸の送り速度をＶ１、定加速度期間Ｔ２の前記送り軸の第１加速度をＡ１、第２加速度減少期間Ｔ４開始時の前記送り軸の第２加速度をＡ２としたとき、前記加減速度設定手段は、前記第１加速度Ａ１を、
Ａ１＝２×Ｖ２／（Ｔ１＋２×Ｔ２）
とすると共に、前記第２加速度Ａ２を、
Ａ２＝（２×（Ｖ１−Ｖ２）−Ａ１×Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）
としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、加速度減少期間内の送り軸の加速度減少速度をサーボモータの最大出力トルク特性に接近させることができるため、サーボモータの高速回転数側の最大出力トルクを有効利用することができ、送り軸の位置決めに要する時間を短縮可能とできる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、前記第１の加速度減少速度は前記第２の加速度減少速度よりも小さく設定するため、加速度減少速度をサーボモータの最大出力トルク特性に確実に近似することができ、サーボモータの高速回転数側の最大出力トルクを有効利用できる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、前記加速度減少速度を前記送り軸の送り速度に基づき設定したため、サーボモータの高速回転数側の最大出力トルクを有効利用できる加速度減少速度を容易に求めることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、各動作時間と送り軸の送り速度とによる算出式の設定によって、前記加速度減少速度を容易に且つ精度よく得ることができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、前記加速度減少期間内において、加速度減少速度を第１の加速度減少速度から第２の加速度減少速度に切替え可能としたため、基本的に請求項１と同様の効果を奏する数値制御装置を得ることができる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、前記第１の加速度減少速度は前記第２の加速度減少速度よりも小さく設定したため、基本的に請求項２と同様の効果を奏する数値制御装置を得ることができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、前記加速度設定手段は、前記加速度減少速度を前記送り軸の送り速度に基づき設定したため、基本的に請求項３と同様の効果を奏する数値制御装置を得ることができる。
【００２７】
請求項８の発明によれば、各動作時間と送り軸の送り速度とによる算出式の設定によって、基本的に請求項４と同様の効果を奏する数値制御装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するため最良の形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２９】
以下、図１〜図３に基づき本発明の実施例について説明する。尚、図１は送り軸モータの数値制御装置のブロック図を示し、図２は位置決め開始時（加速期間）の送り速度とサーボモータによる送り加速度との関係を示す図を示し、図３は位置決め終了時（減速期間）の送り速度とサーボモータによる送り減速度との関係を示す図を示す。
【００３０】
図１に示すように、数値制御装置(ＮＣ装置)１は、マイクロプロセッサ(ＣＰＵ)２と、ＣＰＵ２と双方向に通信可能に接続されたＲＯＭ３、ＲＡＭ４、及び各送り軸を作動させるサーボ機構５と双方向に通信可能に接続されたサーボインタフェース(Ｉ／Ｆ)６とから構成している。サーボ機構５は、回転軸である主軸７も作動させる。ＣＰＵ２には、各送り軸８〜１０の現在位置や移動量等を表示する表示装置１１と作業者が各種データを入力または各種パラメータを変更する入力装置１２とが電気的に接続されている。
【００３１】
ＲＯＭ３は、ＮＣ装置１全体を制御するために必要なプログラム及び各動作解釈のテーブルを格納した読取り専用のメモリである。ＲＡＭ４は、各送り軸８〜１０の現在位置等のデータ及び各種パラメータ、ＮＣプログラム等を格納する読書き自在なメモリである。尚、ＲＡＭ４は、電源が遮断されてもバッテリでバックアップされるプログラムが格納されるバックアップＲＡＭの機能を有している。
【００３２】
サーボ機構５は、主軸７、Ｘ軸８、Ｙ軸９、Ｚ軸１０の４軸について駆動可能とされ、４軸夫々のＡＣサーボモータ７ａ〜１０ａ、位置速度検出器７ｂ〜１０ｂ、各軸の駆動回路７ｃ〜１０ｃとから構成している。尚、以後、説明の便宜上、送り軸としてＸ軸８の送り制御について示すが、Ｙ軸９、Ｚ軸１０についても、同様の構成となっている。
【００３３】
駆動回路８ｃは、ＮＣ装置１から受ける位置指令に応じて、サーボモータ８ａに取付けられたエンコーダからなる位置速度検出器８ｂからの各Ｘ軸８の現在位置を示す位置フィードバック信号を受けてＸ軸８の位置決め制御を行う。
【００３４】
ＣＰＵ２は、ＮＣ装置１全体を制御する中央処理装置であり、サーボＩ／Ｆ６を介してＸ軸駆動回路８ｃにＸ軸８の位置指令を送信するために必要な計算を行う加速制御部１３(加速制御手段)とこの加速制御部１３で使用する加速度を設定可能な加速度設定部１４(加速度設定手段)とにより構成している。
【００３５】
加速制御部１３は、ＮＣプログラムの位置決め指令に基づき、目標到達位置までのＸ軸８の加速度のパターンを決定し、後述する加速度設定部１４で設定された加速度の指令より求められた位置指令をＸ軸駆動回路８ｃに送信する。
【００３６】
加速度設定部１４は、作業者の入力するパラメータに基づき加速度の計算を行っている。ここで、加速度減少期間内の初期(第１)の加速度減少速度を後期(第２) の加速度減少速度より小さく設定するように構成している。
【００３７】
図２（ａ），２（ｂ）及び図３（ａ），３（ｂ）に基づき、加速度設定部１４の処理について詳細に説明する。尚、図２（ａ）は位置決め開始時のサーボモータ８ａによるＸ軸８の加速度変化を示す図、図２（ｂ）は送り速度変化を示す図である。また、図３（ａ）は位置決め終了時のサーボモータ８ａによるＸ軸８の加速度変化を示す図、図３（ｂ）は送り速度変化を示す図である。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、位置決め開始時のサーボモータ８ａによるＸ軸８の動作は、加速開始当初の加速度増加期間Ｔ１、加速度一定の第１定加速度期間Ｔ２、加速終了に合わせて加速度を減少させる第１加速度減少期間Ｔ３、加速終了前の第２加速度減少期間Ｔ４の４期間に区分されている。
【００３９】
加速度増加期間Ｔ１では、目標加速度を作業者によって入力された送り速度Ｖ２に基づき式（１）にて演算されたＡ１に設定すると共に、加速度増加速度ａ１（ａ１＝Ａ１／Ｔ１）が一定とされる。尚、加速度Ａ１及び速度Ｖ２は、サーボモータ８ａの最大出力トルク或るいはその近傍トルクを使用するように設定している。
Ａ１＝２×Ｖ２／（Ｔ１＋２×Ｔ２）                            …（１）
【００４０】
第１定加速度期間Ｔ２では、加速度Ａ１を維持すると共に、Ｔ２経過後、Ｘ軸８の送り速度Ｖが、作業者によって入力された速度Ｖ２になるように制御している。この第１定加速度期間Ｔ２では、サーボモータ８ａの最大出力トルク或るいはその近傍トルクに対応した加速度Ａ１を維持するため、最大出力トルクの有効利用及び送り時間の短縮化が図れる。
【００４１】
第１加速度減少期間Ｔ３では、目標加速度がＡ２とされるよう制御すると共に、第１加速度減少速度ａ２（ａ２＝（Ａ２−Ａ１）／Ｔ３）が一定とされる。目標加速度Ａ２は、作業者によって入力された速度Ｖ１及びＶ２に基づき式（２）を用いて演算する。
Ａ２＝（２×（Ｖ１−Ｖ２）−Ａ１×Ｔ３）／（Ｔ３＋Ｔ４）      …（２）
【００４２】
第２加速度減少期間Ｔ４では、第１加速度減少速度ａ２よりも減少速度の大きな第２加速度減少速度ａ３（ａ３＝−Ａ２／Ｔ４）にすると共に、第２加速度減少期間Ｔ４の終了時以降は、Ｘ軸８の送り速度は作業者によって入力された速度Ｖ１に維持される。
【００４３】
図３（ａ）に示すように、位置決め終了時のサーボモータ８ａによるＸ軸８の動作は、減速開始当初の第３加速度減少期間Ｔ５、減速終了に合わせて加速度を減少させる第４加速度減少期間Ｔ６、加速度一定の第２定加速度期間Ｔ７、減速終了前の加速度増加期間Ｔ８の４期間に区分されている。尚、図３におけるＡ３，Ａ４は負の値であり、Ａ３＜Ａ４，Ｖ３＜Ｖ１とする。
【００４４】
第３加速度減少期間Ｔ５では、目標加速度を作業者によって入力された送り速度Ｖ１及びＶ３に基づき式（３）及び式（４）にて演算されたＡ３，Ａ４に設定すると共に、加速度減少速度ａ４（ａ４＝Ａ４／Ｔ５）が一定とされる。
Ａ３＝−２×Ｖ３／（２×Ｔ７＋Ｔ８）                          …（３）
Ａ４＝（２×（Ｖ３−Ｖ１）−Ａ３×Ｔ６）／（Ｔ５＋Ｔ６）      …（４）
【００４５】
第４加速度減少期間Ｔ６では、目標加速度がＡ３とされると共に、加速度減少速度ａ５（ａ５＝（Ａ３−Ａ４）／Ｔ６）が一定とされる。第２定加速度期間Ｔ７では、加速度Ａ３を維持すると共に、Ｘ軸８の送り速度が、作業者によって入力された目標速度Ｖ３になるように制御している。加速度増加期間Ｔ８では、加速度減少速度ａ６（ａ６＝Ａ３／Ｔ８）が一定とされる。
【００４６】
次に、図４のフローチャートに基づき、本ＮＣ装置１の位置決め開始時における送り速度演算処理を説明する。尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は各ステップを示す。
【００４７】
まず、作業者の入力したＶ１，Ｖ２等の各パラメータを読込むと共に、式（１）及び式（２）に基づき加速度Ａ１，Ａ２を演算する（Ｓ１）。次に、Ｓ２において、Ｘ軸８の早送り動作加速が開始されたか否か判定する。Ｓ２の判定の結果、Ｙｅｓの場合、Ｓ３に進み、Ｎｏの場合、本ステップを繰り返す。尚、送り動作加速が開始された場合、タイマによるカウントが開始される。
【００４８】
Ｓ３の判定の結果、送り動作がＴ＜Ｔ１、所謂加速度増加期間Ｔ１の場合、目標加速度Ａを次式（５）で演算し（Ｓ４）、Ａにサイクル時間Δｔを積算した値を現時点の送り速度Ｖに加算して目標送り速度Ｖを算出する（Ｓ５）。タイマによるカウント時間ＴにΔｔを加算して（Ｓ６）、Ｓ３にリターンする。
Ａ＝Ａ１／Ｔ１×Ｔ                                            …（５）
ＣＰＵ２は、算出された目標送り速度Ｖを現在位置指令に加算し、サーボＩ／Ｆ６を介して、Ｘ軸駆動回路８ｃに指令する。
【００４９】
Ｓ３の判定の結果、Ｎｏの場合、送り動作がＴ＜Ｔ１＋Ｔ２、所謂第１定加速度期間Ｔ２か否か判定する（Ｓ７）。Ｓ７の判定の結果、Ｙｅｓの場合、目標加速度ＡをＡ１とし（Ｓ８）、Ｓ５に移行する。
【００５０】
Ｓ７の判定の結果、Ｎｏの場合、送り動作がＴ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３、所謂第１加速度減少期間Ｔ３か否か判定する（Ｓ９）。Ｓ９の判定の結果、Ｙｅｓの場合、目標加速度Ａを次式（６）で演算し（Ｓ１０）、Ｓ５に移行する。
Ａ＝（Ａ２−Ａ１）／Ｔ３×（Ｔ−Ｔ１−Ｔ２）＋Ａ１            …（６）
【００５１】
Ｓ９の判定の結果、Ｎｏの場合、送り動作がＴ＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４、所謂第２加速度減少期間Ｔ４か否か判定する（Ｓ１１）。Ｓ１１の判定の結果、Ｙｅｓの場合、目標加速度Ａを次式（７）で演算し（Ｓ１２）、Ｓ５に移行する。
Ａ＝−Ａ２／Ｔ４×（Ｔ−Ｔ１−Ｔ２−Ｔ３）＋Ａ２              …（７）
Ｓ１１の判定の結果、Ｎｏの場合、目標加速度Ａを零とし（Ｓ１３）、Ｓ５に移行する。
【００５２】
次に、図５のフローチャートに基づき、本ＮＣ装置１の位置決め終了時における送り速度演算処理を説明する。尚、Ｓｉ（ｉ＝２１，２２…）は各ステップを示す。
【００５３】
まず、作業者の入力したＶ１，Ｖ３等の各パラメータを読込むと共に、式（３）及び式（４）に基づき加速度Ａ３，Ａ４を演算する（Ｓ２１）。次に、Ｓ２２において、Ｘ軸８の早送り動作減速が開始されたか否か判定する。Ｓ２２の判定の結果、Ｙｅｓの場合、Ｓ２３に進み、Ｎｏの場合、本ステップを繰り返す。尚、送り動作減速が開始された場合、タイマによるカウントを一旦リセットして、再度カウントが開始される。
【００５４】
Ｓ２３の判定の結果、送り動作がＴ＜Ｔ５、所謂第３加速度減少期間Ｔ５の場合、目標加速度Ａを次式（８）で演算し（Ｓ２４）、Ａにサイクル時間Δｔを積算した値を現時点の送り速度Ｖに加算して目標送り速度Ｖを算出する（Ｓ２５）。タイマによるカウント時間ＴにΔｔを加算して（Ｓ２６）、Ｓ２３にリターンする。
Ａ＝Ａ４／Ｔ５×Ｔ                                            …（８）
ＣＰＵ２は、算出された目標送り速度Ｖを現在位置指令に加算し、サーボＩ／Ｆ６を介して、駆動回路８ｃに指令する。
【００５５】
Ｓ２３の判定の結果、Ｎｏの場合、送り動作がＴ＜Ｔ５＋Ｔ６、所謂第４加速度減少期間Ｔ６か否か判定する（Ｓ２７）。Ｓ２７の判定の結果、Ｙｅｓの場合、目標加速度Ａを次式（１６）で演算し（Ｓ２８）、Ｓ２５に移行する。
Ａ＝（Ａ３−Ａ４）／Ｔ６×（Ｔ−Ｔ５）＋Ａ４                  …（９）
【００５６】
Ｓ２７の判定の結果、Ｎｏの場合、送り動作がＴ＜Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ７、所謂第２定加速度期間Ｔ７か否か判定する（Ｓ２９）。Ｓ２９の判定の結果、Ｙｅｓの場合、目標減速度ＡをＡ３とし（Ｓ３０）、Ｓ２５に移行する。
【００５７】
Ｓ２９の判定の結果、Ｎｏの場合、送り動作がＴ＜Ｔ５＋Ｔ６＋Ｔ７＋Ｔ８、所謂加速度増加期間Ｔ８か否か判定する（Ｓ３１）。Ｓ３１の判定の結果、Ｙｅｓの場合、目標加速度Ａを次式（１０）で演算し（Ｓ３２）、Ｓ２５に移行する。
Ａ＝−Ａ３／Ｔ８×（Ｔ−Ｔ５−Ｔ６−Ｔ７）＋Ａ３            …（１０）
Ｓ３１の判定の結果、Ｎｏの場合、目標減速度Ａを零とし（Ｓ３３）、Ｓ２５に移行する。
【００５８】
次に、本実施例に係るＮＣ装置１の作用効果について、説明する。
加速度設定部１４が、第１及び第２加速度減少期間Ｔ３，Ｔ４内において、加速度減少速度を第１加速度減少速度ａ２から第２加速度減少速度ａ３に切替えることで、Ｘ軸８の加速度減少速度をサーボモータ８ａの最大出力トルク特性に接近させることができる。これにより、サーボモータ８ａの高速回転数側の最大出力トルクを有効利用することができ、Ｘ軸８の位置決めに要する時間を短縮可能とできる。
【００５９】
しかも、第１加速度減少速度ａ２は第２加速度減少速度ａ３よりも小さく設定するため、加速度減少速度特性をサーボモータ８ａの最大出力トルク特性に確実に近似することができ、サーボモータ８ａの低中速回転数領域の最大出力トルクを利用しつつ、高速回転数領域の最大出力トルクについても有効利用できる。
【００６０】
また、加速度減少速度を、作業者の設定するパラメータの１つであるＸ軸８の送り速度Ｖに基づき設定したため、加速度減少速度を容易に演算することができる。更に、予め、各動作時間とＸ軸８の送り速度Ｖとによる関係式の設定によって、加速度減少速度を容易に且つ精度よく得ることができる。
【００６１】
しかも、位置決め終了時のサーボモータ８ａによるＸ軸８の送り制御に適用することで、位置決め開始時から終了時に亙ってサーボモータ８ａの高速回転数領域の最大出力トルクを有効利用できる。
【００６２】
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１］前記実施例では、送り軸の例としてＸ軸について説明したが、サーボモータによって送り制御されるものであれば、主軸、Ｙ軸、Ｚ軸の何れの軸にも適用可能である。
【００６３】
２］前記実施例では、加速度減少期間内において、加速度減少速度を第１加速度減少速度から第２加速度減少速度の２段階に切替える制御について説明したが、更に、数値制御装置の仕様に対応させて、２段階以上の多段階切替えとしてもよい。
【００６４】
３］前記実施例では、加速期間及び減速期間の双方に本発明を適用したものについて説明したが、一方の期間のみに適用することも可能である。
【００６５】
４］前記実施例では、送り軸を駆動するＡＣサーボモータについて説明したが、所定の回転数領域で最大出力トルクが減少変化するものであれば他のサーボモータにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例に係る送り軸モータの数値制御装置のブロック図である。
【図２】本実施例に係る数値制御装置の位置決め開始時の送り速度とサーボモータによる送り加速度との関係を示し、図２（ａ）は位置決め開始時のサーボモータによる送り軸の加速度変化を示す図、図２（ｂ）は送り速度変化を示す図である。
【図３】本実施例に係る数値制御装置の位置決め終了時の送り速度とサーボモータによる送り加速度との関係を示す図を示し、図３（ａ）は位置決め終了時のサーボモータによる送り軸の加速度変化を示す図、図３（ｂ）は送り速度変化を示す図である。
【図４】本実施例に係る数値制御装置の位置決め開始時における送り速度演算処理のフローチャートである。
【図５】本実施例に係る数値制御装置の位置決め終了時における送り速度演算処理のフローチャートである。
【図６】従来技術によるサーボモータの出力トルクと回転数との関係を示す特性図である。
【図７】従来技術による数値制御装置の制御特性とサーボモータの出力トルク特性図とを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１        数値制御装置
２        ＣＰＵ
８        送り軸（Ｘ軸）
８ａ      （Ｘ軸）サーボモータ
８ｃ      （Ｘ軸）駆動回路
１３      加速制御部
１４      加速度設定部
Ｔ１      加速度増加期間
Ｔ３      第１加速度減少期間
Ｔ４      第２加速度減少期間
ａ２      第１加速度減少速度
ａ３      第２加速度減少速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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